JP2014047810A - ロックアップクラッチ付きトルクコンバータ - Google Patents

Abstract

【課題】油圧を消費することなくロックアップクラッチを効果的に冷却できるロックアップクラッチ付きトルクコンバータを提供する。
【解決手段】タービンハブ１１のうち、タービンランナ１０の内周端部よりも内周側の位置に、タービンランナ１０のフロントカバー３側とタービン翼部１０ａ側とを連通させる冷却用オイル孔１１ｂを形成した。そのため、ポンプインペラ４〜タービンランナ１０〜ステータ１２へと周回するオイルの流れにより、タービンランナ１０のフロントカバー３側とロックアップピストン６の背面側との間に溜まったオイルが、冷却用オイル孔１１ｂを通ってタービン翼部１０ａの内周側へ吸い出される。
【選択図】 図１

Description

本発明はロックアップクラッチ付きトルクコンバータ、特にトルクコンバータに内蔵されるロックアップクラッチの摩擦フェーシングを冷却するための構造に関する。

従来のロックアップクラッチ付きトルクコンバータは、アプライ室に供給された油圧によりロックアップピストンを作動させ、ロックアップピストンの外周部側面に固着された摩擦フェーシング材をトルクコンバータのフロントカバーの内側面に圧接させることにより、ロックアップを行うように構成されている。しかし、ロックアップクラッチのスリップ制御時、摩擦フェーシング材の温度が上昇するため、スリップ条件が限定されるという問題がある。従来では、アプライ室の油路が袋状になっているため、オイルが滞留し、摩擦フェーシング部分を効果的に冷却できなかった。

特許文献１には、フェーシング材の摩擦面に油溝を形成し、この油溝を介してアプライ室からレリーズ室へとオイルを流通させることにより、フェーシング材の過熱を防止するものが提案されている。

また、特許文献２には、ロックアップピストンの軸心寄りの位置に、アプライ室とレリーズ室とを連通させる複数の冷却用油孔を形成したものが開示されている。ロックアップ状態のときには、相対的に密度の小さいオイル（温度が高いオイル）が軸心部寄りの位置で滞留するので、そのオイルを冷却用油孔を介して早くレリーズ室側へ流出させることにより、冷却効果を得るものである。

特許文献１及び２の場合、ロックアップクラッチが係合又は半係合している際に、ロックアップクラッチを冷却する効果はあるが、アプライ側のオイルを油溝や油孔を介してレリーズ側（低圧側）へ排出しているため、その分だけオイルポンプの損失量が増え、燃費悪化を招く可能性がある。

実開昭６３−３７８５９号公報 特開平７−９８０６１号公報

本発明の目的は、油圧を消費することなくロックアップクラッチを効果的に冷却できるロックアップクラッチ付きトルクコンバータを提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、フロントカバーとポンプインペラとを有し、内部に流体室が形成されたケースと、内周部にタービンハブが取り付けられ、前記ケース内に収容されたタービンランナと、前記タービンハブにスライド自在に支持され、前記流体室をアプライ室とレリーズ室とに仕切るロックアップピストンと、前記ロックアップピストンとフロントカバーとの対向面のいずれか一方に設けられた摩擦フェーシング材と、を備えたトルクコンバータにおいて、前記タービンハブのうち、前記タービンランナの内周端部より内周側の位置に、タービンランナのフロントカバー側とタービン翼側とを連通させる冷却用オイル孔を形成したことを特徴とするロックアップクラッチ付きトルクコンバータを提供する。

スリップ制御時、タービンランナとポンプインペラとの相対回転により、ポンプインペラ〜タービンランナ〜ステータへと周回するオイルの流れが生成される。従来ではタービンランナのフロントカバー側とロックアップピストンの背面側との空間が袋状になっているため、そこでオイルが滞留し、摩擦フェーシング部分の温度上昇を抑制できなかった。これに対し、本発明では、タービンハブのうち、タービンランナの内周端部よりも内周側に、タービンランナのフロントカバー側とタービン翼側とを連通させる冷却用オイル孔を形成したので、ロックアップピストンの背面側に滞留していたオイルをタービン翼側（タービンランナの内周側）へ吸い込むことができる。その結果、フェーシング裏側のオイルを循環させることができ、フェーシング部を効果的に冷却できる。

トルクコンバータには種々のタイプがある。その中でも、タービンハブの外周部に、タービンランナとロックアップピストンとの間に位置し、かつトーショナルダンパーの片側を支持するプレート部材が取り付けられた構造のトルクコンバータの場合、プレート部材の内周端部よりも内周側のタービンハブの部位に、冷却用オイル孔を形成するのがよい。この場合には、冷却用オイル孔をタービンハブだけに形成すればよいので、タービンランナやプレート部材に加工を行う必要がなく、加工が容易になる。

以上のように、本発明によれば、タービンハブのうち、タービンランナの内周端部よりも内周側に冷却用オイル孔を形成したので、フェーシング部を効果的に冷却できる。しかも、アプライ側のオイルをレリーズ側へ排出していないので、アプライ室に供給された油圧を消費することがなく、燃費悪化を抑制できる。

本発明に係るロックアップクラッチ付きトルクコンバータの一例の断面図である。

図１は本発明に係るトルクコンバータの一例を示す。このトルクコンバータ１のケース２は、一体に結合されたフロントカバー３とポンプインペラ４とによって形成され、その内部に流体室５が形成されている。フロントカバー３はエンジン出力軸（図示せず）と連結されている。流体室５の中にはロックアップピストン６が収容され、このロックアップピストン６によって流体室５がアプライ室５ａとレリーズ室５ｂとに区画されている。アプライ室５ａ側にはタービンランナ１０とステータ１２とが配置されている。

トルクコンバータ１の軸心部には変速機の入力軸１５が挿通され、この入力軸１５の外周にタービンハブ１１がスプライン結合されている。タービンハブ１１には半径方向外方に延びる円盤状のフランジ部１１ａが一体に形成されている。このフランジ部１１ａに、後述するトーショナルダンパー２０の片側を支えるプレート部材２１と、タービンランナ１０とが固定されている。詳しくは、フランジ部１１ａのフロントカバー側の側面には、プレート部材２１の内周端部２１ａが配置され、フランジ部１１ａの反フロントカバー側の側面には、タービンランナ１０の内周端部１０ｂが配置され、これら内周端部２１ａ，１０ｂがフランジ部１１ａを間にしてリベット９により固定されている。タービンランナ１０の反フロントカバー側の側面には、ポンプインペラ４のインペラ翼４ａと対向するタービン翼１０ａが設けられている。

タービンハブ１１のフランジ部１１ａであって、プレート部材２１の内周端部２１ａ及びタービンランナ１０の内周端部１０ｂよりも内周側には、タービンランナ１０のフロントカバー側とタービン翼側とを連通させる冷却用オイル孔１１ｂが形成されている。このオイル孔１１ｂは周方向に複数個設けられている。図１ではリベット９の内径側にオイル孔１１ｂを形成した例を示したが、オイル孔１１ｂをリベット９に対して周方向の異なる位置に設けてもよい。この場合には、オイル孔１１ｂはリベット９に比べて半径方向内側に形成する必要はなく、半径方向ほぼ同一位置に形成してもよい。なお、タービンハブ１１のフランジ部１１ａに対してプレート部材２１とタービンランナ１０とを固定する方法としてリベット９を使用したが、リベットに代えて他の締結具を使用してもよいし、溶接等の他の固定方法を使用してもよい。

タービンハブ１１のフロントカバー側には、軸方向に延びる円筒状のボス部１１ｃが一体形成され、このボス部１１ｃの外周にロックアップピストン６の内径部がスライド自在に支持されている。

トーショナルダンパー２０は、エンジンのトルク変動を吸収するものであり、前述のプレート部材２１と、ロックアップピストン６の背面側に固定されたスプリングリテーナ２２と、スプリングリテーナ２２によって周方向に保持された複数個のスプリング２３とで構成されている。ロックアップピストン６とプレート部材２１（タービンランナ１０）との間に相対回転差が生じると、プレート部材２１の爪部２１ａがスプリング２３を圧縮することで、トルク変動を吸収する。

図示しない油圧制御装置から、アプライ室５ａに、インペラハブ１３とステータシャフト１４との隙間に形成された油路１６を介してアプライ油圧が供給され、レリーズ室５ｂには、入力軸１５の軸心に設けた油路１７を介してレリーズ油圧が供給される。アプライ油圧に油圧を供給し、レリーズ油圧の油圧をドレーンさせることにより、ロックアップピストン６が作動され、ロックアップピストン６のフロントカバー側側面に固着された摩擦フェーシング材１８がフロントカバー３の内側面に圧接することで、フロントカバー３（ポンプインペラ４）とタービンランナ１０とが機械的に直結され、ロックアップされる。また、アプライ油圧とレリーズ油圧との差圧を制御することで、スリップ制御することもできる。なお、摩擦フェーシング材１８はロックアップピストン６側に固着されたものに限らず、フロントカバー３側に固着されてあってもよい。

上記構成のトルクコンバータ１において、スリップ制御時にはアプライ油圧とレリーズ油圧との差圧を制御することにより、ロックアップピストン６の摩擦フェーシング材１８をフロントカバー３の内側面に摺接させる。そのため、フェーシング部分が摩擦により温度上昇する。この時、ポンプインペラ４とタービンランナ１０との間に相対回転差が生じるので、トルクコンバータ１内には矢印Ａ方向のオイルの流れ、つまりポンプインペラ４〜タービンランナ１０〜ステータ１２へと周回するオイルの流れが生じる。

従来では、ロックアップピストン６の背面側とプレート部材２１の前面側との間の空間は袋状となっているため、オイルが滞留し、フェーシング裏側を効果的に冷却できながったが、本発明では、タービンランナ１０の内径側にあるタービンハブ１１に冷却用オイル孔１１ｂが形成されているため、ロックアップピストン６の背面側とプレート部材２１の前面側との間の空間で滞留しているオイルが、冷却用オイル孔１１ｂを通ってトルクコンバータ１の内径側へ吸い出される。つまり、ポンプインペラ４とタービンランナ１０とステータ７との間を周回するオイルの流れＡにより、オイルの一部がロックアップピストン６の背面側へ送り込まれ、ロックアップピストン６の背面側を通ったオイルが冷却用オイル孔１１ｂを通ってタービン翼部１０ａの内周側へ吸い出される。その結果、矢印Ｂで示すオイルの循環が起こり、フェーシング裏側を効果的に冷却できる。また、このオイルの流れＡ，Ｂはアプライ室５ａ内だけで起こり、レリーズ室５ｂへ排出されるオイル量を制限できるので、油圧損失が少ない。さらにフェーシング部分の発熱を抑制できることから、スリップ条件を広く設定できる。

本発明は前記実施例に限定されるものではない。前記実施例では、タービンハブ１１にフランジ部１１ａを形成し、このフランジ部１１ａのフロントカバー側の側面にトーショナルダンパー２０の一部を構成するプレート部材２１を固定した例を示したが、プレート部材２１をタービンランナ１０の翼部外面に直接固定してもよい（例えば特開２００１−８２５７４号公報参照）。その場合においても、タービンハブ１１のフランジ部１１ａに冷却用オイル孔１１ｂを形成することで、滞留したオイルを循環させることができる。

１ トルクコンバータ
２ ケース
３ フロントカバー
４ ポンプインペラ
５ 流体室
５ａ アプライ室
５ｂ レリーズ室
６ ロックアップピストン
９ リベット
１０ タービンランナ
１０ａ タービン翼部
１０ｂ 内周端部
１１ タービンハブ
１１ａ フランジ部
１１ｂ 冷却用オイル孔
１２ ステータ
１８ 摩擦フェーシング材
２０ トーショナルダンパー
２１ プレート部材

Claims (2)

1. フロントカバーとポンプインペラとを有し、内部に流体室が形成されたケースと、
   内周部にタービンハブが取り付けられ、前記ケース内に収容されたタービンランナと、
   前記タービンハブにスライド自在に支持され、前記流体室をアプライ室とレリーズ室とに仕切るロックアップピストンと、
   前記ロックアップピストンとフロントカバーとの対向面のいずれか一方に設けられた摩擦フェーシング材と、を備えたトルクコンバータにおいて、
   前記タービンハブのうち、前記タービンランナの内周端部より内周側の位置に、タービンランナのフロントカバー側とタービン翼側とを連通させる冷却用オイル孔を形成したことを特徴とするロックアップクラッチ付きトルクコンバータ。
2. 前記タービンハブの外周部に、前記タービンランナとロックアップピストンとの間に位置し、かつトーショナルダンパーの片側を支持するプレート部材の内周端部が取り付けられ、前記プレート部材の内周端部よりも内周側のタービンハブの部位に、前記冷却用オイル孔が形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のロックアップクラッチ付きトルクコンバータ。

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